KR20210013330A - 물에 적어도 부분적으로 침지될 인공 물체의 외부 표면에 코팅을 적용하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시내용은 일정 기간 동안 물에 적어도 부분적으로 침지되는 인공 물체(예를 들어 선박 또는 해양 굴착선)의 외부 표면에 코팅을 적용하는 방법에 관한 것이며, 여기서, 침지된 물체와 물 사이에는 상대적인 움직임(relative movement)이 존재한다. 적용된 코팅은 코팅 세트에 대해 최소 저항률(resistance rating)을 가진다. 본 방법은 컴퓨터-실행 코팅 선택 과정을 포함하며, 상기 컴퓨터-실행 코팅 선택 과정은 코팅 세트의 각각의 코팅에 대해, 각각의 코팅과 연관된 부착 조도 값(fouling roughness value), 마크로 조도 값(macro roughness value) 및 마이크로 조도 값(micro roughness value)을 기반으로 외부 표면의 총 조도 값(total roughness value)을 수득하는 제1 단계를 포함한다. 코팅 선택 과정은 제2 단계에서, 코팅 세트로부터 코팅을 선택하는 단계를 포함하며, 여기서, 선택된 코팅이 일정 기간 동안 수득된 총 조도 값과 연관된 최소 저항률을 가진다. 본 방법은 선택된 코팅을 인공 물체의 외부 표면에 적용하는 단계를 추가로 포함한다.

Description

물에 적어도 부분적으로 침지될 인공 물체의 외부 표면에 코팅을 적용하는 방법{METHOD FOR APPLYING A COATING TO AN EXTERNAL SURFACE OF A MAN-MADE OBJECT TO BE AT LEAST PARTLY IMMERSED IN WATER}

본 발명은 물에 적어도 부분적으로 침지될 인공 물체의 외부 표면에 코팅을 적용하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 코팅의 적용 방법에 관한 것이며, 여기서, 상기 코팅은 코팅 세트에서 최소 저항률(resistance rating)을 가지고, 외부 표면의 총 조도 값(total roughness value)은 부착 조도 값(fouling roughness value), 마크로 조도 값(macro roughness value) 및 마이크로 조도 값(micro roughness value)을 기반으로 코팅 세트에서 각각의 코팅에 대해 계산된다.

적어도 부분적으로 물에 침지되는 인공 물체, 예컨대 선박 및 보트 선체(boat hull) 및 다른 수상 물체(water craft), 부표, 시추선(drilling platform), 오일 생산 굴착 장치(oil production rig) 등은 수중 유기체, 예컨대 점균류(slime), 녹조류 및 갈조류, 따개비, 홍합 등에 의한 부착에 취약하다. 이러한 구조물은 보편적으로 금속성이지만, 다른 구조 물질들, 예컨대 콘크리트 또는 목재를 포함할 수도 있다. 이러한 부착은 보트 선체에 유해한데, 왜냐하면 이러한 부착은 물을 통한 이동 동안 마찰 저항을 증가시키며, 그 결과 속도를 감속시키고, 연료 비용을 증가시키기 때문이다. 이러한 부착은 정적 구조물, 예컨대 시추선 레그(leg) 및 오일 생산 굴착 장치에도 유해한데, 첫째, 두꺼운 부착물 층이 상기 구조물 상에서 파도 및 해류-유도 동유체력(hydrodynamic force)을 잠재적으로 위험한 수준까지 예상 불가능하게 증가시킬 수 있기 때문이며, 둘째, 부착은 구조물을 결함, 예컨대 응력 균열 및 부식에 대해 조사하는 것을 어렵게 하기 때문이다.

이러한 침지된 인공 물체를 규칙적인 시간 간격으로 유지시키는 것은, 물체의 수명 및 운항 효율(operational efficiency)을 최대화하기 위한 키(key)이다. 예를 들어, 상업적인 선적을 위해, 수중 선체의 유지는 전형적으로, 선박의 드라이 도킹(dry docking) 동안 수행되며, 여기서, 진수(launch)와 제1 드라이 도킹 사이의 기간, 또는 후속적인 드라이 도킹들 사이의 기간은 드라이 독 사이클(dry dock cycle)로 지칭된다. 이러한 드라이 독 사이클은 전형적으로 3년 내지 5년이지만, 더 길거나 짧을 수도 있다. 부가적으로, 추진기(propeller) 및 추진(propulsion) 시스템의 보다 규칙적인 유지가 수행될 수 있다.

이들 침지된 인공 물체들의 유지와 관련하여, 코팅은 이러한 인공 물체의 외부 표면에 적용되는 것으로 공지되어 있다. 예를 들어, 선박 및 보트의 경우, 코팅은 빌딩 공정(building process) 동안 및 후속적인 드라이 도킹에서 적용되어, 선박의 마찰 견인(frictional drag) 또는 저항을 제한할 수 있다. 코팅은 전형적으로, 선체 상에 매끄러운 표면을 제공하고, 해양 유기체에 의한 부착을 방지하여, 선박의 유효 조도(effective roughness)를 감소시키고, 선박이 물을 통해 이동할 때 상기 선박의 저항을 감소시킨다. 유사하게는, 코팅은 추진기 및 다른 외부 표면에 적용될 수 있다. 저항을 성공적으로 감소시키면, 선박 오퍼레이터에 실질적인 이득이 제공될 수 있다. 더 낮은 저항을 유지하는 것은, 이득들, 예컨대 더 높은 항해 속도, 더 낮은 연료 비용, 및 환경적 유해 성분, 예를 들어 온실 가스 또는 폴리-방향족 탄화수소 미립자의 방출 감소의 조합을 초래할 수 있다. 예를 들어, 선박의 전체 선체 및 추진기는 매우 불량한 조건에 처하며, 즉, 심각하게 부착되며, 40% 이상의 연료를 연소할 수 있고, 양호한 조건에 처한, 즉 상대적으로 깨끗하고 매끄러운 동등한 선박과 동일한 속도로 운항 시 40% 이상의 온실 가스를 방출한다.

물에 적어도 부분적으로 침지되는 정지형(stationary) 인공 물체, 예컨대 해양 굴착선의 경우, 더 낮은 저항은, 물체 상에서 물을 이동시킴으로써 가해지는 힘을 감소시킬 수 있으며, 이러한 감소는 예를 들어 물체를 더 경량으로 설계할 수 있게 할 것이다.

다수의 코팅들이 이용 가능하며, 각각의 코팅은 그 자체의 부착 제어 특징을 제공한다. 연장된 기간 동안, 바람직하게는 적어도 다음의 드라이 독 사이클의 의도된 기간 동안 요망되는 저항 감소를 달성하기 위해, 적절한 코팅, 또는 코팅들의 조합의 선택은 예를 들어 선박 소유주들에게 필수적이다.

WO 2013/092681에 기재된 바와 같이, 보호용 코팅은, 선택된 코팅이 적용된 후 선박이 운항될 것으로 예상되는 구역과 연관된 부착 위험도를 기반으로 선택될 수 있다. 이러한 방법이 성공적이긴 하지만, 출원인은 개선의 여지가 있음을 확인하였다.

EP 1484700 A는 선박의 수중 구획 상에서 부착 방출(foul release) 조성물 또는 오손 방지(antifouling) 코팅 조성물의 적용 및 사용과 연관된 비용을 확인하는 방법에 관한 것이다. 이 문서에서 기재된 방법은, 선박의 수중 표면의 부착 규모(extent)의 확인 또는 계산을 필요로 하고, 선박의 예상된 추가 연료 비용과 부착 규모의 상관관계를 확인한다. 이 문헌에 기재된 방법의 단점은, 예상된 추가 연료 비용의 정밀도 및 정확도가 매우 높지 않다는 점이다. 따라서, 이러한 방법이 임의의 특정 선박에 대한 기판 제조와 부착 제어 코팅 선택의 최적의 조합을 신뢰할 만하게 식별하는 능력이 낮다. 이에, 개선되고 보다 정밀하고 정확한 방법이 요망되고 있다.

본 발명의 목적은 물에 적어도 부분적으로 침지되는 인공 물체의 외부 표면에 코팅을 적용하기 위한 새롭고 개선된 방법을 개시하는 것이다.

본 개시내용의 일 양태는 일정 기간 동안 물에 적어도 부분적으로 침지되는 인공 물체(예를 들어 선박 또는 해양 굴착선)의 외부 표면에 코팅을 적용하는 방법에 관한 것이며, 여기서, 물체의 침지된 표면에 걸쳐 수류(water-flow)가 존재한다. 적용된 코팅은 2개 이상의 코팅들의 세트에 대해 최소 저항률을 가진다.

본 방법은 컴퓨터-실행 코팅 선택 과정을 포함하며, 상기 컴퓨터-실행 코팅 선택 과정은 코팅 세트의 각각의 코팅에 대해, 각각의 코팅과 연관된 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값을 기반으로 외부 표면의 총 조도 값을 수득하는 제1 단계를 포함한다.

부착 조도 값은 해양 부착 유기체의 침강과 연관된 조도에 관한 것일 수 있음을 이해해야 한다. 본 발명 전체에서 부착 조도 값은 해양 부착 유기체 조도의 실제 물리적 측정이 아니라, 유체 역학적 관점에서 견인 및 유동 구조물에 대해 부착과 동일한 영향을 미칠 유효 물리적 조도의 측정이다.

또한, 마크로 조도 값은 주로, 물체의 외부 표면의 요소들, 예컨대 플레이트 웨이비니스(plate waviness), 플레이트 랩(plate lap), 용접층(weld seam), 볼트 또는 다른 돌출부, 강철 프로파일, 기판 제조 및 페인트 적용 공정으로 인한 물체 및 조도 요소들의 부식 또는 손상, 예컨대 코팅 조도 및 코팅 결함, 예컨대 런(run), 새그(sag) 및 오버스프레이(overspray)로부터 기원하는 조도 요소에 관한 것일 수 있음을 이해해야 한다.

또한, 마이크로 조도 값은 마크로 조도 값보다 낮은 조도에 관한 것임을 이해해야 한다. 이는 주로, 코팅 물질의 표면으로부터 기원하는 조도 요소에 관한 것일 수 있다.

코팅 선택 공정은 제2 단계에서, 코팅 세트로부터 코팅을 선택하는 단계를 포함하며, 여기서, 선택된 코팅이 일정 기간 동안 수득된 총 조도 값과 연관된 최소 저항률을 가진다.

본 방법은 선택된 코팅을 인공 물체의 외부 표면에 적용하는 단계를 추가로 포함한다.

상기 방법은 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및/또는 마이크로 조도 값에 관한 파라미터의 측정 또는 추정을 수반할 수 있다. 부착 조도 값과 관련하여 측정 또는 추정될 수 있는 파라미터의 예로는, 시간 경과에 따른 코팅 상에서의 생물 부착(biofouling)의 유형, 분포, 밀도 및 성장 속도이다.

마크로 조도 값과 관련하여 측정 또는 추정될 수 있는 파라미터의 예는 컷오프 길이(cut-off length) 당 진폭 파라미터, 공간 파라미터 및 하이브리드 파라미터(진폭 파라미터와 공간 파라미터의 조합)에 관한 것이다. 적합하게는 Rt₅₀(즉, 50 mm 컷오프 길이에서 트로프(trough) 높이에 대한 최고 피크)은 스틸러스 프로브 조면계(profilometer), 레이저 조면계 또는 백색광/청색광 간섭계(interferometer) 등에 의해 측정되는 마크로 조도 값의 측정값이다. 측정은 도킹(docking)(신축, 유지 및 보수) 동안 수중 선체 영역 상에서 수행될 수 있다. 인-독 서베이(in-dock survey)의 경우, 부착 조도는 적합하게는, 마크로 조도 값의 측정 이전에 고압 담수 세척을 사용하여 제거된다. 명백한 영역들, 예컨대 광범위한 기계적 손상이 존재하다면 이는 서베이로부터 배제될 수 있다.

마이크로 조도 값과 관련하여 측정 또는 추정될 수 있는 파라미터의 예는 컷오프 길이 당 진폭 파라미터, 공간 파라미터 및 하이브리드 파라미터(진폭 파라미터와 공간 파라미터의 조합)에 관한 것이다. 적합하게는 Ra₅(즉, 5 mm 컷오프 길이에서 평가 길이 내에서 기록되는, 평균선으로부터의 프로파일 최고 편차의 절대값의 산술 평균)는 마이크로 조도 값의 측정에 사용될 수 있다. 대안적으로, 표면 임프린트(imprint)는 도킹(신축, 유지 및 보수) 동안 수중 선체 영역 상에서 생성될 수 있고, 이후에 실험실에서 검수될 수 있다. 측정은 스틸러스 프로브 조면계, 레이저 조면계 또는 백색광/청색광 간섭계를 사용하여 수행될 수 있다.

그런 다음, 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값과 관련하여 측정 또는 추정된 파라미터들은 모두, 총 조도 값에 도달하기 위해 3개의 파라미터들을 단순히 부가할 수 있는 보편적인 파라미터의 측면에서 표현될 수 있다. 예를 들어, 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값은 동등한 사립(sandgrain) 조도 높이, k_s로서 표현될 수 있다. 특정한 조도에 대한 동등한 사립 조도 높이는 균일하고 밀접하게-패킹된 모래의 높이이며, 이는 완전히-발달된 난류 레짐(turbulent flow regime)에서 특정한 조도와 동일한 조도 기능을 제공한다.

출원인은, 코팅의 적용 시 복수의 파라미터들이 고려되어야 하고, 인공 물체의 외부 표면의 총 조도 값이 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값을 기반으로 계산되어야 함을 인지하고 있다. 더욱이, 출원인은, 각각의 특정 코팅이 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값에 특정한 방식으로 영향을 미침을 인지하고 있다. 예를 들어, 제1 코팅은 부착 조도 값에 대해 매우 양성 효과를 가지지만, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값에 대해서는 매우 음성 효과를 가지며, 이로써 아마도 총 조도 값에 전반적으로 음성 값을 초래할 수 있다. 반면, 예를 들어 제2 코팅은 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값에 대해 중등도의 양성 효과를 가지며, 이로써 아마도 외부 표면의 총 조도 값에 대해 전반적으로 양성 효과를 초래할 수 있다. 이러한 예에서, 제2 코팅이 최상의 옵션일 것이다. 일 구현예에서, 코팅 물질의 비용 및 적용 비용이 선택 과정에 추가로 고려된다. 보다 특히, 최저 총 조도 값을 가진 코팅은, 보다 장기간의 서비스 간격 및/또는 연료 절감의 측면에서 예상되는 이득이 해당 코팅 물질 또는 이의 적용과 관련된 임의의 더 높은 비용을 능가할 경우에만 선택될 것이다. 물에 적어도 부분적으로 침지되는 인공 물체는, 물을 통해 적어도 소정의 시간 동안 이동할 것으로 예상되는 선박, 예컨대 배, 보트 또는 다른 수상 물체, 또는 물에 적어도 부분적으로 침지되는 정적 구조물, 예컨대 실질적으로 정지하고 있을 것으로 예상되는 해양 굴착선일 수 있다.

"코팅"이라는 용어는 코팅 성분을 지칭할 수 있지만, 상기 용어는 코팅을 적용하는 데 사용되는 기술 또는 코팅 계획(scheme)을 지칭할 수도 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 코팅 세트는 2개의 서로 다른 기술을 사용하여 적용되는 2개의 동일한 코팅 성분들을 포함할 수 있다. 코팅은 또한, 서로 다른 코팅 조성물들로부터 제조된 다수의 층들을 포함할 수 있다.

기간은 임의의 적합한 기간일 수 있으며, 예를 들어 선박의 경우 드라이-독 사이클, 즉 선박의 진수와 이의 최초의 드라이-도킹 사이의 기간 또는 후속적인 드라이-도킹들 사이의 기간일 수 있다. 기간은 예를 들어, 3년 또는 5년일 수 있거나, 또는 그보다 짧거나 길 수 있다.

부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값 중 하나 이상은 시간-의존적이고 기간 경과에 따라 변할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 외부 표면의 계산된 총 조도 값은 또한, 시간-의존적이고 시간 경과에 따라 변할 수 있다. 계산된 총 조도 값, 뿐만 아니라 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값은 복수의 값들을 포함할 수 있으며, 여기서, 각각의 값은 기간 내의 특정 시간 또는 시간 범위(time span)와 연관이 있다. 일례로, 계산된 총 조도 값은 그래프 상에서 곡선으로서 도시될 수 있으며, 수직축에는 총 조도 값이 나타나 있고, 수평축에는 시간이 나타나 있다.

나아가, 코팅 세트에서 각각의 코팅에 대해 수득된 각각의 총 조도 값을 기반으로, 연관된 저항률이 계산되어, 저항률 세트가 수득될 수 있음을 이해해야 한다. 선택된 코팅의 최소 저항률은 저항률 세트에서의 최저 저항률일 수 있다.

선박이 물을 통해 이동함에 따라, 최소 저항률은 상기 선박의 항력(drag resistance)을 가리킬 수 있다. 최소 저항률은 또한, 물에 적어도 부분적으로 침지된 정지형 물체가 상기 물체의 침지된 표면에 걸친 물의 이동으로부터 받게 되는 마찰력을 가리킬 수 있다.

본원에 개시된 일 구현예에서, 각각의 코팅과 연관된 부착 조도 값의 계산은 하기 단계들을 포함할 수 있다. 제1 단계는, 각각의 코팅과, 인공 물체가 일정 기간 동안 위치하는 것으로 예상되는 하나 이상의 지리학적 구역의 조합을 정적(static) 부착 조도 값과 연관짓는 조도 데이터베이스에 접근(access)하는 단계를 포함한다.

동적 조건 하에 전단력(예를 들어 약 5 노트(knot) 초과의 수류(flow of water))의 계속된(constant) 적용 또는 주기적인 적용의 결과 침강하는 생물 부착물은, 더 적은 생물 부착 축적, 더 매끄러운 표면 및 더 낮은 부착 조도 값을 초래한다. 이러한 이유에서, 정적 성장과 동적 성장 사이의 부착 조도 값 차이를 설명하기 위해, 조도 조정 인자가 도입된다. 조정 인자는 부착 조도 값을 변형시키는 단순 증배 인자(simple multiplication factor)이다.

정적 부착 조도 값은, 코팅된 물체가 계속된 전단력 또는 주기적인 전단력(예를 들어 약 5 노트 미만의 수류)을 받을 때 수득되는 부착 조도 값이다. 상응하게는, 동적 부착 조도 값은, 코팅된 물체가 계속된 전단력 또는 주기적인 전단력(예를 들어 약 5 노트 초과의 수류)을 받을 때 수득되는 부착 조도 값이다. 동적 조건 하에 침강하는 부착물은 더 적은 부착물 축적, 더 매끄러운 표면 및 더 낮은 부착 조도 값을 초래한다. 이러한 이유에서, 정적 조건과 동적 조건 사이의 부착 조도 값 차이를 설명하기 위해, 부착 조도 값 조정 인자가 도입된다. 조정 인자는 부착 조도 값을 변형시키는 수학적 인자(mathematical factor)이다. 제2 단계는 데이터베이스로부터 정적 부착 조도 값을 회수(retrieve)하는 단계를 포함한다. 제3 단계는 인공 물체의 예상된 활동성을 일정 기간 동안 확인(account for)함으로써 상기 정적 부착 조도 값을 동적 부착 조도 값으로 전환하는 단계를 포함한다. 제4 단계는 동적 부착 조도 값을 기반으로 부착 조도 값을 계산하는 단계를 포함한다.

조도 데이터베이스는 복수의 코팅 및 복수의 지리학적 구역을 포함할 수 있고, 상기 조도 데이터베이스는 WO 2013/092681의 8쪽 22줄 내지 9쪽 29줄에 개시된 바와 같이 코팅과 지리학적 구역의 각각의 독특한 조합에 대한 개별 정적 부착 조도 값을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 조도 데이터베이스는 경험적인 데이터를 추가로 포함할 수 있다. 조도 데이터베이스는 계산된 데이터를 추가로 포함할 수 있다. 계산된 데이터는 보간된 데이터(interpolated data)일 수 있다.

인공 물체가 이동하거나 일정 기간 동안 위치하거나 접촉할 것으로 예상되는 지리학적 구역(들)은 선박이 일정 기간 동안 운항될 것으로 예상되는 교역로를 포함할 수 있다.

인공 물체의 예상된 활동성(expected activity)을 확인하는 것은, 예상된 활동성을 기반으로 하여 활동성 인자(activity factor)의 사용을 포함할 수 있다. 예상된 활동성은, 선박이 운항될 것으로 예상되는 기간과, 선박이 정지해 있을 것으로 예상되는 기간 사이의 비율을 포함할 수 있다. 활동성 인자는, 정지형 물체가 통상적으로 이동성 물체보다 더 큰 규모까지 부착할 수 있고 따라서 더 높은 부착 조도 값을 가질 수 있는 위험도를 반영하도록 선택될 수 있다. 정지형 물체, 예컨대 해양 굴착선의 경우, 동적 부착 조도 값은 정적 부착 조도 값과 동일할 수 있다.

정적 부착 조도 값은 하나의 특정한 시점에서 예상된 정적 부착 조도 값을 나타내는 하나의 값일 수 있으며, 여기서, 특정한 시점은 기간의 종료 시점일 수 있다. 예를 들어, 선박이 지리학적 구역 I을 통해 운항될 것으로 예상되고, 코팅 B가 코팅 세트에 존재하고, 기간이 5년이라는 드라이 독 사이클일 수 있다. 그런 다음, I과 B의 조합과 연관된 정적 부착 조도 값이, 5년이라는 기간의 종료 시 예상된 정적 부착 조도 값을 나타낼 수 있다.

동적 부착 조도 값 또한, 하나의 특정 시점에서 동적 부착 조도 값을 나타내는 하나의 값을 포함할 수 있다. 동적 부착 조도 값을 기반으로 부착 조도 값을 계산하는 것은, 시간 경과에 따른 부착 조도의 예상된 변화를 기반으로 복수의 부착 조도 값들을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 물체의 침지된 표면에는 침지 기간에 따라, 더 큰 규모로 부착이 발생할 수 있다. 통상적으로, 물체 부착의 위험도는 침지 기간이 길어짐에 따라 증가할 것이며, 따라서 더 오랫동안 침지된 물체가 더 높은 부착 조도 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 시간 경과에 따른 부착 조도 값의 예상된 변화는, 부착 조도 값이 시간 경과에 따라 기하급수적으로 증가한다는 것일 수 있다. 대안적으로, 시간 경과에 따른 부착 조도 값의 예상된 변화는, 부착 조도 값이 시간 경과에 따라 선형으로(linearly), 단계적으로(step-wise) 또는 대수적으로(logarithmically) 증가한다는 것일 수 있다.

구현예를 통해, 소정의 기간 동안 인공 물체의 예상된 활동성을 확인할 수 있다. 약 100%의 활동성을 가진 인공 물체, 예컨대 대부분의 시간 동안 운항중인 선박의 경우, 약 0%의 활동성을 가진 인공 물체, 예컨대 대부분의 시간 동안 정지해 있는 선박 또는 정지형 물체보다 훨씬 더 적은 부착이 예상될 수 있다. 더욱이, 시간 경과에 따른 부착 조도 값의 예상된 변화를 적용함으로써, 부착 조도 값은 동적 부착 조도 값을 기반으로 기간 내의 임의의 시점에 대해 계산될 수 있고, 따라서, 시간 경과에 따른 복수의 부착 조도 값들의 계산을 이용하여 코팅을 선택할 수 있으며, 여기서, 복수의 값들 중 각각의 값은 기간 내 특정 시점에서의 부착 조도를 나타낸다.

또 다른 개시된 구현예에서, 코팅 세트 내 코팅과 지리학적 구역의 조합과 연관된 하나 이상의 정적 부착 조도 값이 도출되었다. 제1 단계는 부착 데이터베이스로부터, 지리학적 구역에 존재한 물에 적어도 부분적으로 침지되고 코팅이 적용된 복수의 인공 물체들의 부착에 관한 파라미터를 회수하는 단계를 포함한다. 제2 단계는 복수의 인공 물체들 중에서 각각의 인공 물체에 대한 파라미터를 기반으로 부착 점수를 계산하여, 부착 점수를 수득하는 단계를 포함한다. 제3 단계는 상기 부착 점수들의 대표값을 계산하는 단계를 포함한다. 제4 단계는 부착 점수의 계산된 대표값을 정적 부착 조도 값과 연관짓는 표로부터 정적 부착 조도 값을 수득하는 단계를 포함한다.

물에 적어도 부분적으로 침지되는 복수의 인공 물체들의 부착과 관련된 파라미터가 선택된 기간, 예컨대 선박의 경우 드라이 독 사이클 동안 인공 물체 상에서 측정되었을 수 있다. 부착과 관련된 파라미터는, 침지된 표면 상에 존재할 수 있는 서로 다른 유형의 부착물 성장의 규모 및 심각성을 설명하기 위해 다수의 하위-범주들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이들 하위-범주들은 가벼운 점액 물질(light slime)에 의한 외부 표면의 피복 퍼센트, 중간 무게의(medium) 점액 물질에 의한 외부 표면의 피복 퍼센트, 무거운(heavy) 점액 물질에 의한 외부 표면의 피복 퍼센트, 수초에 의한 외부 표면의 피복 퍼센트, 경질 동물 부착물에 의한 외부 표면의 피복 퍼센트, 및 중질 동물 부착물에 의한 외부 표면의 피복 퍼센트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

부착 점수들의 대표값의 계산은 부착 점수의 산술 평균의 계산을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 이는 또한, 가중 평균, 또는 임의의 다른 유형의 평균, 예컨대 중앙값, 입방 평균(cubic mean), 중간범위(midrange) 또는 모달 값(modal value)의 계산을 포함할 수 있다.

구현예는, 코팅 세트의 각각의 코팅에 대해, 지리학적 구역에서 물에 침지되었던 인공 물체의 부착과 관련하여 파라미터의 많은 역사적 측정(historical measurement)의 사용을 가능하게 한다. 이들 실제의 측정에 대해 정적 부착 조도 값을 구축하는 것이 더 양호한 결과를 초래한다.

일 구현예에서, 복수의 인공 물체들이 2개 이상의 하위그룹으로 분류된다. 2개 이상의 하위그룹들 중 각각의 하위그룹은 부착 점수의 각각의 범위와 연관이 있다. 각각의 범위는 중첩되지 않고, 각각의 하위그룹은, 각각의 하위그룹의 각각의 범위 내에 부착 점수를 갖는 인공 물체만 포함한다. 각각의 하위그룹에 대해, 개별 대표값이 계산되고, 후속적으로 개별 정적 부착 조도 값, 개별 동적 부착 조도 값, 개별 부착 조도 값 및 개별 총 조도 값이 계산된다.

복수의 인공 물체들은 3개의 하위그룹들로 분류되는 것일 수 있다. 제1 하위그룹은 예를 들어, 복수의 인공 물체들 중 70%를 포함할 수 있으며, 여기서, 제1 하위그룹 내의 각각의 인공 물체는 제2 하위그룹 및 제3 하위그룹 내의 각각의 인공 물체보다 더 낮은 부착 점수를 가진다. 제2 하위그룹은 예를 들어, 복수의 인공 물체들 중 20%를 포함할 수 있으며, 여기서, 제2 하위그룹 내의 각각의 인공 물체는 제1 하위그룹 내의 각각의 인공 물체보다 더 높은 부착 점수를 가지고, 제2 하위그룹 내의 각각의 인공 물체는 제3 하위그룹 내의 각각의 인공 물체보다 더 낮은 부착 점수를 가진다. 제3 하위그룹은 예를 들어, 복수의 인공 물체들 중 10%를 포함할 수 있으며, 여기서, 제3 하위그룹 내의 각각의 인공 물체는 제2 하위그룹 내의 각각의 인공 물체보다 더 높은 부착 점수를 가진다.

구현예는, 3개의 서로 다른 하위그룹들을 구별함으로써, 정적 부착 조도 값의 개선된 도출(derivation)을 가능하게 한다. 이는, 부착 점수의 계산된 대표값이, 매우 높은 부착 점수와 연관된 몇몇 인공 물체들에 의해 유발될 수 있는 더 높은 값쪽으로 왜곡(skew)되는 것을 방지한다. 또한, 구현예는 각각의 코팅에 대한 3개의 저항률을 계산할 수 있게 한다.

일 구현예에서, 마크로 조도 값은, 초기 기판 마크로 조도 점수, 코팅 마크로 조도 점수, 및 시간-의존적 마크로 조도 점수 중 하나 이상을 기반으로 마크로 조도 점수를 계산함으로써 도출된다. 초기 기판 마크로 조도 점수는 코팅을 적용하기 이전에, 외부 표면의 제조에 따라 달라질 수 있다. 강철 물체, 예컨대 배 및 선박의 유지 및 보수의 경우, 선체의 표면은, 재코팅을 위한 제조에서 수행되는 스크레이핑(scraping), 파워-툴링(power-tooling), 저압 또는 고압 수세(water-washing), 하이드로블라스팅(hydroblasting) 또는 연마 가공(abrasive blasting)과 같은 기술에 의한 코팅의 적용을 위해 제조되는 것이 보편적이다. 외부 표면의 제조는 "완전 가공"을 포함할 수 있으며, 여기서, 침지되는 전체 외부 표면의 모든 코팅층들이 연마 가공에 의해 제거되고, 드러난(bare) 외부 표면은 피복되지 않는다. 제조는 또한, "부분 가공"일 수 있으며, 여기서, 외부 표면의 선택된 영역, 예를 들어 기존의 코팅이 불량한 조건으로 존재하는 영역의 코팅층만 제거되고, 드러난 외부 표면은 이들 선택된 영역에서만 피복되어 있지 않다. 외부 표면의 제조는 또한, 연마 가공에 의해 처리되는 외부 표면의 퍼센트일 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 선택된 영역이 총 외부 표면의 50%를 구성하는 하나의 처리, 및 선택된 영역이 총 외부 표면의 70%를 구성하는 다른 처리로 이루어진 2개의 부분 가공 처리가 2개의 서로 다른 제조로서 간주될 수 있다. 제조는 또한, 외부 표면이 연마 가공(abrasive blasting)에 의해 처리되지 않는 것일 수 있다. 새로 제작된 선박의 경우, 코팅을 위한 제조 시 선체의 외부 표면이 완전히 가공되는 것이 보편적이다. 코팅 마크로 조도 점수 및 시간-의존적 마크로 조도 점수는 물체에 적용되어야 하는 코팅 산물에 따라 다를 수 있다. 서로 다른 코팅 마크로 조도 점수 및 시간-의존적 마크로 조도 점수가, 서로 다른 개별 코팅 산물에 대해 선택될 수 있다. 대안적으로, 서로 다른 코팅 산물들은 서로 다른 일반적인 기술 분류화에 따라 범주화될 수 있다. 부착 제어 코팅은 예를 들어, 부착 방출, 살생물 부착 방출, 자가 마모 공중합체(SPC; Self Polishing Copolymer), 선형 마모 중합체(LPP; Linear Polishing Polymer), 자가 마모(SP; Self Polishing), 조절된 제거 중합체(CDP; Controlled Depletion Polymer), 연마(Ablative), 자가 마모 하이브리드(SPH), 가수분해, 이온 교환 또는 또 다른 코팅 기술 중 하나 이상으로서 범주화될 수 있다.

구현예는 마크로 조도 점수에 대한 서로 다른 기여 인자들을 구별할 수 있게 하며, 여기서, 각각의 기여 인자는 각각의 코팅에 대해 서로 다를 수 있다.

일 구현예에서, 마이크로 조도 값은, 초기 마이크로 조도 점수 및 시간-의존적 마이크로 조도 점수를 기반으로 마이크로 조도 점수를 계산하는 단계; 및 상기 마이크로 조도 점수를 기반으로 마이크로 조도 값을 계산하는 단계에 의해 도출된다. 초기 마이크로 조도 점수 및 시간-의존적 마이크로 조도 점수는 실험실에서 수행되는 측정으로부터 도출될 수 있다. 초기 마이크로 조도 점수는, 표면 조도를 2차원 또는 3차원에서 특징화하기 위해 스틸러스 프로브 조면계, 레이저 조면계 또는 백색광/청색광 간섭법과 같은 여러 가지 기술들에 의해 측정될 수 있다. 이들 특징은, 표면 특질의 성질, 예컨대 진폭, 파장 등에 관한 상세한 사항들을 구축할 수 있다. 시간-의존적인 마이크로-스케일 점수는 예를 들어, 용수로(flume), 드럼 로터 또는 다른 기술을 사용하여 코팅 표면을 유동 해수에 노출시키고, 코팅 표면에 대한 마이크로-조도 변화를 주기적으로 측정함으로써 측정될 수 있다.

구현예는 선체의 마이크로 조도 값의 계산 시 실험실 계산을 사용할 수 있게 한다.

일 구현예에서, 외부 표면은 2개 이상의 분절로 분절화된다. 또한, 외부 표면의 총 조도 값은, 제1 분절의 총 조도 값과 제2 분절의 총 조도 값의 조합이다.

이러한 조합은 부가(addition)일 수 있으며, 여기서 각각의 분절의 총 조도 값은 분절 특이적 인자(segment specific factor)에 의해 가중된다. 분절 특이적 인자들의 합계는 1일 수 있다. 분절 특이적 인자의 값은 각각의 분절의 대략적인 상대 표면적을 반영할 수 있고, 물에 적어도 부분적으로 침지되는 인공 물체마다 상이할 수 있다. 구현예는 외부 표면의 각각의 분절의 총 조도 값을 개별적으로 계산할 수 있게 한다.

또 다른 구현예에서, 침지된 외부 표면, 예를 들어 배의 선체의 외부 표면은 영역들로 분절화된다. 영역의 예로는, 선체의 수선부(Boot Top part), 수직 측부(Vertical Side part), 평저부(Flat Bottom part), 뱃머리부(Bow part), 숄더부(Shoulders part), 선미부(Stern part), 추진기부 또는 다른 파트들이 있다. 바람직한 구현예에서, 배의 선체의 침지된 외부 표면은 수선부, 수직 측부 및 평저부로부터 선택되는 영역으로 분절화된다.

선체의 총 조도 값은 선체의 각각의 분절에 대한 총 조도 값의 조합, 예를 들어 수선부의 총 조도 값, 수직 측부의 총 조도 값 및 평저부의 총 조도 값의 조합일 수 있다. 이러한 조합은 부가일 수 있으며, 여기서, 선체의 각각의 분절의 조도는 인자에 의해 가중되며, 예를 들어, 수선부는 수선부 인자에 의해 가중되며, 수직 측부의 조도는 수직 측벽 인자에 의해 가중되고, 평저부의 조도는 평저부 인자에 의해 가중된다. 구현예는 선체의 각각의 파트의 조도를 개별적으로 계산할 수 있게 한다.

일 구현예에서, 최소 저항률은, 인공 물체의 총 조도 값, 모양 및 크기, 및 인공 물체의 운용 속도 중 하나 이상을 기반으로 컴퓨터 유체 동적 모델에 의해 계산된다. 구현예는 일정한 기간 동안 수득된 조도와 연관된 저항률의 정교화된 도출을 가능하게 한다. 물체의 운용 속도는 시간에 따라 다를 수 있다. 적합하게는, 평균 운용 속도가 사용되거나, 또는 보다 상세한 속도 프로파일이 사용된다.

일 구현예에서, 선택된 코팅은 부착, 부식, 고체 및 액체 입자 마모, UV 광 및 얼음으로 인한 저하 중 하나로부터 보호하도록 배치된다. 구현예는 서로 다른 유형의 코팅을 적용할 수 있게 한다.

또 다른 구현예에서, 물에 적어도 부분적으로 침지되는 인공 물체의 외부 표면은 선박의 선체를 포함한다.

부착 조도 값이 소정의 역치 값을 초과하는 경우, 전체 조도 값은 부착 조도 값에 의해 지배될 수 있다. 이러한 경우, 마크로 조도 값 또는 마이크로 조도 값의 변화는 무시될 수 있다.

본 발명의 방법은 또한, 선택된 코팅으로 코팅되는 선박 선체의 필요 동력, 연료 소비량 및 온실 가스 배출량을 예측하는 데 매우 적합하다. 이는, 선박 오퍼레이터로 하여금, 특정한 코팅의 선택에 의해 유발되는 경제적 이점을 정확하게 예측할 수 있게 한다. 따라서, 바람직한 구현예에서, 선박을 요망되는 속도로 이동시키기 위한 필요 동력이, 선택된 코팅으로 코팅된 선박 선체에 대해 계산된다. 총 조도 값은 특정한 선체 모양 및 크기를 가진 특정한 선박의 항력과 상관관계가 있을 수 있으며, 이는 다시 요망되는 선박 속도에서 필요 동력과 상관관계가 있을 수 있다. 이들 데이터는 예를 들어, 특정한 선박에 대한 역사적(historic) 또는 계산된 필요 동력 및 항력을 포함하는 데이터베이스로부터 추출될 수 있다. 추가의 구현예에서, 필요 동력은 예상된 연료 소비량으로 전환된다. 선박이 화석 연료에 의해 가동되는 경우, 특정한 코팅의 선택과 온실 가스 배출량의 상관관계를 확인하는 것이 가능하다.

본 개시내용의 다른 양태는 본 방법에 사용되기 위한 컴퓨터 프로그램 및 비-트랜지토리 컴퓨터-판독 저장 매체에 관한 것이다.

당업자가 이해하는 바와 같이, 본 발명의 양태는 시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 산물로서 구현될 수 있다. 이에, 본 발명의 양태는 전체적으로 하드웨어 구현예, 소프트웨어 구현예(펌웨어, 레지던트 소프트웨어, 마이크로-코드 등), 또는 소프트웨어와 하드웨어 양태를 조합하는 구현예의 형태를 취할 수 있으며, 이들은 모두 본원에서 일반적으로, "회로(circuit)", "모듈" 또는 "시스템"으로서 지칭될 수 있다. 이 개시내용에 기재된 기능은 컴퓨터의 프로세서/마이크로프로세서에 의해 실행되는 알고리즘으로서 실시될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 양태는 구현예되는, 예를 들어 저장되는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램 코드를 가진 하나 이상의 컴퓨터 판독 매체(들)에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 산물의 형태를 취할 수 있다.

하나 이상의 컴퓨터 판독 매체(들)의 조합이 이용될 수 있다. 컴퓨터 판독 매체는 컴퓨터 판독 신호 매체 또는 컴퓨터 판독 저장 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독 저장 매체로는 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선 또는 반도체 시스템, 장비 또는 장치 또는 이들 중 임의의 적합한 조합 등이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독 저장 매체의 보다 구체적인 예로는, 하나 이상의 와이어를 가진 전기 접속, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM; random access memory), 판독 전용 메모리(ROM; read-only memory), 소거 가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EPROM 또는 플래쉬 메모리), 광섬유(optical fiber), 휴대용 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM), 광학 저장 장치(optical storage device), 자기 저장 장치 또는 이들 중 임의의 적합한 조합 등이 있을 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 맥락에서, 컴퓨터 판독 저장 매체는 명령어 실행 시스템, 장비 또는 장치에 의해 또는 이와 관련되어 사용되기 위한 프로그램을 포함하거나 저장할 수 있는 임의의 탠저블 매체(tangible medium)일 수 있다.

컴퓨터 판독 신호 매체는, 예를 들어 기저대(baseband) 내에서 또는 반송파(carrier wave)의 일부로서 컴퓨터 내에서 구현되는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드와 함께 전파된 데이터 신호(propagated data signal)를 포함할 수 있다. 이러한 전파된 신호는 비제한적으로 전자기, 광학 또는 이들의 임의의 적합한 조합을 포함하는 여러 가지 형태들 중 임의의 형태를 취할 수 있다. 컴퓨터 판독 신호 매체는, 컴퓨터 판독 저장 매체가 아니며 명령어 실행 시스템, 장비 또는 장치에 의해 또는 이와 관련하여 사용되기 위한 프로그램을 통신, 전파 또는 전송할 수 있는 임의의 컴퓨터 판독 매체일 수 있다.

컴퓨터 판독 매체 상에서 구현되는 프로그램 코드는 비제한적으로 와이어리스, 와이어라인, 광섬유, 케이블, RF 등 또는 이들 중 임의의 적합한 조합을 포함하는 임의의 적절한 매체를 사용하여 전송될 수 있다. 본 발명의 양태에 대한 작업을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드는 객체 지향 프로그래밍 언어(object oriented programming language), 예컨대 Java(TM), Smalltalk, C++ 등 및 종래의 절차 프로그래밍 언어, 예컨대 "C" 프로그래밍 언어 또는 유사한 프로그래밍 언어를 포함하는 하나 이상의 프로그래밍 언어들의 임의의 조합으로 작성될 수 있다. 프로그램 코드는 사용자의 컴퓨터 상에서 전적으로, 사용자의 컴퓨터 상에서 자립형 소프트웨어 패키지로서 부분적으로, 사용자의 컴퓨터 상에서 부분적으로, 원격 컴퓨터 상에서 부분적으로, 또는 원격 컴퓨터 또는 서버 상에서 전적으로 실행될 수 있다. 후자의 경우, 원격 컴퓨터는 근거리 통신망(LAN; local area network) 또는 광역 통신망(WAN; wide area network)을 포함하는 임의의 유형의 네트워크를 통해 사용자의 컴퓨터에 연결될 수 있거나, 또는 연결은 (예를 들어, 인터넷 접속 서비스를 사용한 인터넷을 통해) 외부 컴퓨터에도 이루어질 수 있다.

본 발명의 양태는 본 발명의 구현예에 따른 방법, 장비(시스템) 및 컴퓨터 프로그램 산물의 순서도 예시 및/또는 블록 다이어그램을 참조로 하여 하기에 기재되어 있다. 순서도 예시 및/또는 블록 다이어그램의 각각의 블록, 및 순서도 예시 및/또는 블록 다이어그램의 블록들의 조합은 컴퓨터 프로그램 명령어에 의해 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령어는 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 또는 기계를 생산하기 위한 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장비의 프로세서, 특히 마이크로프로세서 또는 중앙 처리 장치(CPU; central processing unit)에 제공될 수 있으며, 따라서 컴퓨터, 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장비 또는 다른 장치의 프로세서를 통해 실행되는 명령어가 순서도 및/또는 블록 다이어그램 블록 또는 블록들에서 명시된 기능/작업을 실시하기 위한 수단을 형성한다.

이들 컴퓨터 프로그램 명령어는 또한, 특정한 방식으로 작용하도록 컴퓨터, 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장비 또는 다른 장치에 지시할 수 있는 컴퓨터 판독 매체에 저장될 수 있으며, 따라서 컴퓨터 판독 매체에 저장된 명령어는 순서도 및/또는 블록 다이어그램 블록 또는 블록들에서 명시된 기능/작업을 실시하는 명령어를 포함하는 제조 물품을 생산한다.

컴퓨터 프로그램 명령어는 또한, 컴퓨터 수행 프로세스를 생산하기 위해 컴퓨터, 다른 프로그램 가능 장비 또는 다른 장치 상에서 수행되는 일련의 작업 단계들을 유발하기 위해 컴퓨터, 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장비 또는 다른 장치 상으로 로딩될 수 있으며, 따라서 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장비 상에서 실행되는 명령어는 순서도 및/또는 블록 다이어그램 블록 또는 블록들에 명시된 기능/작업을 실시하기 위한 과정을 제공한다.

도면에서 순서도 및 블록 다이어그램은 본 발명의 다양한 구현예들에 따른 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 산물의 가능한 실시의 구조, 기능성 및 작업을 예시하고 있다. 이러한 측면에서, 순서도 또는 블록 다이어그램의 각각의 블록은 모듈, 분절 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 이는 명시된 논리 함수(logical function)(들)를 실시하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령어를 포함한다. 또한, 일부 대안적인 실시에서, 블록에서 주지된 기능들이 도면에서 주지된 순서를 벗어나서 발생할 수 있음을 주지해야 한다. 예를 들어, 연속으로 도시된 2개의 블록들은 사실상, 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나, 또는 블록들은 이따금 관여된 기능성에 따라 반대 순서로 실행될 수 있다. 또한, 블록 다이어그램 및/또는 순서도 예시의 각각의 블록, 및 블록 다이어그램 및/또는 순서도 예시에서 블록들의 조합은, 명시된 기능 또는 작업을 수행하는 특수 목적의 하드웨어-기반 시스템, 또는 특수 목적의 하드웨어와 컴퓨터 명령어의 조합에 의해 실시될 수 있음을 주지해야 할 것이다.

본 발명의 구현예는 첨부된 도면을 참조로 하여 더 예시될 것이며, 도면은 본 발명에 따른 구현예를 도시적으로 보여줄 것이다. 본 발명은 이들 특정한 구현예로 임의의 방식으로도 제한되지 않음을 이해할 것이다.

본 발명은 청구항에서 언급된 특징들의 모든 가능한 조합들에 관한 것임을 주지한다.

본 발명의 양태는 도면에서 도시된 예시적인 구현예를 참조로 하여 더 상세히 설명될 것이며, 도면에서:
도 1은 개시된 방법의 단계들을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 저항률의 도출을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 부착 조도의 계산을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 마크로-스케일 조도의 도출을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 마이크로-스케일 조도의 도출을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 조도 데이터베이스로의 데이터-도입을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 조도 데이터베이스의 일례를 도시하고 있다.
도 8은 부착 데이터베이스의 일례를 도시하고 있다.
도 9는 표의 일례를 도시하고 있다.
도 10은 3개의 총 조도 값들을 포함하는 다이어그램이다.
도 11은 저항률을 보여주는 다이어그램이다.
도 12는 3개의 총 조도 값들을 보여주는 다이어그램이다.
도 13은 본 발명의 일 구현예에 따른 컴퓨터 시스템을 도시하고 있다.

도 1은 개시된 방법의 일 구현예의 도식적인 흐름도를 보여준다. 본원에서, 코팅 세트는 3개의 서로 다른 코팅인 코팅 1, 코팅 2 및 코팅 3을 포함한다. 각각의 코팅에 대해, 외부 표면의 총 조도 값은 단계 S1에서 수득된다. 이러한 총 조도 값을 수득하는 것은 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값을 포함한다. 단계 S1에서 각각의 코팅 1-3에 대해 총 조도 값이 수득된다. 저항률은 각각의 총 조도 값과 연관이 있으며, 단계 S2에서 최소 저항률을 가진 코팅이 선택된다. 이러한 구현예에서, 코팅 3은 최소 저항률과 연관된 총 조도 값을 가진다. 후속적으로 단계 S3에서, 선택된 코팅인 코팅 3은 물에 적어도 부분적으로 침지되는 인공 물체의 외부 표면에 적용된다.

도 2는 코팅에 대한 저항률의 도출을 도시하는 일 구현예에 대한 흐름도이다. 이러한 구현예에서, 물에 적어도 부분적으로 침지되는 인공 물체의 외부 표면은 배의 선체이다. 물에 적어도 부분적으로 침지되는 다른 인공 물체, 예컨대 해양 굴착선에 대해서도 동일한 도출 단계가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 도 2의 우측을 보면, 저항률은 컴퓨터 유체 동적(CFD) 모델링 단계 S4의 결과임을 알 수 있다. 이러한 모델링에 사용되는 입력값(input)은 선박의 모양 및 크기, 선박의 운항 속도 및 외부 표면의 총 조도 값이다. 단계 S4에서 CFD 모델링은 총 조도 값과 연관된 저항률을 제공한다. 이외에도 총 조도 값을 기반으로, CFD 모델링은 일정 기간에서 선박의 동력 소비량을 예측할 수 있다(도시되지 않음). 후속적으로, 이러한 동력 소비량을 기반으로 다른 파라미터들, 예컨대 연료 소비량, 연료 비용, 방출되는 온실 가스의 양 등이 계산될 수 있다.

도 2의 구현예에서, 선박의 선체는 3개의 분절들로 분절화된다: 완전히 로딩되었을 때의 선박의 흘수선(water line)과 로딩되지 않았을 때의 선박의 흘수선 사이의 선체의 영역인 수선부(BT) 분절, 빌지부(bilge)로부터 상기 수선부 분절의 바닥(bottom)까지의 수직, 곡선형 또는 경사진 영역인 수직 측벽(VS) 분절, 및 빌지부로부터 빌지부까지 선체의 바닥 영역인 평저부(FB; flat bottom) 분절. 전형적으로, 빌지부는 바닥과 수직 측벽 사이에서 변이부(transition)를 형성하는 선체의 둥근 부분이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 총 조도 값은 수선부 분절의 총 조도 값, 수직 측벽 분절의 총 조도 값 및 평저부 분절의 총 조도 값을 조합하고, 각각의 총 조도 값을 비중량 인자(specific weighting factor)로 가중(weighing)함으로써 계산될 수 있다.

도 2는, VS 분절의 총 조도 값이 부착 조도 값(VS 분절의), 마크로 조도 값(VS 분절의) 및 마이크로 조도 값(VS 분절의)을 기반으로 수득되는 일 구현예를 보여준다. BT 분절의 총 조도 값 및 FB 분절의 총 조도 값 또한, 각각 BT 분절 및 FB 분절의 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값을 기반으로 수득될 수 있음을 이해해야 한다. 부착 조도 값, 마크로 조도 값 및 마이크로 조도 값은 모두, 3개의 파라미터들을 단순 덧셈(simple addition)에 의해 총 조도 값을 수득할 수 있게 하는 동등한 사립 조도 높이, k_s에 대해 표현될 수 있음을 이해해야 한다. 특정 조도 값에 대한 동등한 사립 조도 높이는 균일하고 밀접하게 패킹된 모래의 높이이며, 이는 완전히 거친 유동(rough flow) 레짐에서 특정한 조도와 동일한 조도 기능을 제공한다.

도 3은 도 3의 좌측에 도시된 코팅 1과 연관된 일 구현예에서 부착 조도 값의 계산을 도시하고 있는 흐름도이다. 나아가, 도면에서 Geo 구역은 물에 적어도 부분적으로 침지되는 인공 물체가 일정 기간 동안 위치할 것으로 예상되는 지리학적 구역임을 주지한다. 인공 물체는 3년의 드라이 독 사이클을 가진 컨테이너 선박일 수 있다. 나아가, 컨테이너 선박은 다음의 3년 동안 미국 보스턴의 항구와 네덜란드 로테르담의 항구 사이만 항해하도록 되어 있을 수 있다. 그런 다음, 지리학적 구역은 북대서양일 수 있다. 코팅 1 및 Geo 구역은 부착 조도의 도시된 계산에서 입력값이다. 단계 S5에서, 조도 데이터베이스에 접근되고, 상기 조도 데이터베이스로부터 코팅 1과 Geo 구역의 조합과 연관이 있는 정적 부착 조도 값이 회수된다. 조도 데이터베이스는 부착 조도 값을 계산하고 따라서 개시된 방법을 수행하는 데 중요한 양태임을 이해해야 한다. 조도 데이터베이스의 발생에 대한 보다 상세한 설명은 도 6을 참조로 하기에 제공된다.

정적 부착 조도 값이 수득되면, 단계 S6에서, 이 값이 동적 부착 조도 값으로 전환된다. 이러한 전환은 활동성 인자 및 예상된 활동성을 기반으로 한다. 활동성 인자는, 0% 활동성의 선박에서 100% 활동성일 때의 선박보다 더 심각한 부착이 발생할 위험성을 반영할 수 있다. 예상된 활동성은 선박이 항해중일 때와, 선박이 물에 여전히 정체해 있을 때 사이의 비율을 가리킬 수 있다. 이로써, 선박의 활동성은 부착 조도의 계산에 고려된다. 일반적으로, 대부분의 시간 동안 항해중인 선박은 대부분의 시간 동안 여전히 정체중인 선박보다 부착 침강 위험도가 더 낮다. 동적 부착 조도 값이 수득된 후 단계 S7에서, 부착 조도 값이 계산된다. 이 마지막 단계 S7에서, 시간에 따른 부착 조도 값의 예상된 변화가 고려된다. 동적 부착 조도 값은, 드라이 독 사이클과 같은 기간의 종료 시 하나의 특정한 부착 조도 값을 가리키는 하나의 값일 수 있다. 부착 조도 값의 계산 S7을 시간에 따른 예상된 변화를 기반으로 함으로써, 복수의 부착 조도 값들, 예를 들어 일정 기간에서 각각의 특정한 시점에 대한 하나의 값이 계산될 수 있다. 시간에 따른 예상된 변화는 상기 기재된 바와 같이, 시간에 따른 부착 조도 값의 기하급수적인 증가일 수 있다.

도 4는 마크로 조도 값의 도출을 도시하는 흐름도이다. 일 구현예에서, 이러한 도출을 위한 입력값은 초기 기판 마크로 조도 점수, 코팅 마크로 조도 점수 및 시간 의존적 마크로 조도 점수이다. 마크로 조도 점수는 계산 단계 S8에서 이들 파라미터를 기반으로 계산된다. 추가의 단계 S9에서, 마크로 조도 점수는 마크로 조도 값으로 전환된다. 초기 마크로 조도 점수는 주로, 외부 표면의 프로파일에 의해 나타날 수 있다. 따라서, 코팅을 적용하기 이저의 외부 표면의 제조는 초기 마크로 조도 점수를 추정하는 데 중요한 파라미터이다. 더욱이, 연구는, 코팅 산물 및/또는 코팅 기술 분류화가 또한 코팅 조도 점수에 고려된다. 드라이 독 사이클 동안 마크로 조도 점수의 변화는 시간 의존적 마크로 조도 점수에 의해 확인되고, 선형 증가인 것으로 추정될 수 있다.

도 5는 마이크로 조도 값의 도출을 도시하는 흐름도이다. 도출은 초기 마이크로 조도 점수 및 시간-의존적 마이크로 조도 점수를 기반으로 한다. 마이크로 조도 점수는 단계 S10에서 계산되고, 후속적으로 마이크로 조도 값은 단계 S11에서 도출된다. 다수의 인자들, 예컨대 적용 방법/품질, 코팅의 배치 수명(batch age) 등은 초기 마이크로 조도 값에 영향을 미친다. 따라서, 초기 마이크로 조도 값은 코팅 포면의 다수의 반복 측정들로부터 도출되는 것이 바람직하다.

도 6은 조도 데이터베이스에서 엔트리(entry)의 발생을 도시하는 흐름도이다. 조도 데이터베이스는 도 3을 참조로 기재된 바와 같이, 코팅 1과 Geo 구역의 조합에 대한 정적 부착 조도 값을 포함한다. 엔트리의 발생에 대한 출발점은 부착 데이터베이스이다. 부착 데이터베이스는 복수의 선박들, 예컨대 20,000척이 넘는 선박에서 수행되는 부착 측정에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 이들 측정은 선박의 드라이 독 동안에 수행되었을 수 있다. 데이터는 또한, 어떤 코팅이 선박에 적용되었는지, 선박이 어떤 지리학적 구역을 항해했는지, 뿐만 아니라 드라이 독 사이클 기간 동안 선박에 대한 속도 및 활동성 데이터를 포함할 수 있다. 도 8은 부착 데이터베이스의 가능한 추출을 보여주며, 이는 하기에서 보다 상세히 설명될 것이다. 도 6의 구현예에서, 부착 데이터베이스는 코팅 1이 적용되었으며 Geo 구역을 통해 항해한 4개의 서로 다른 선박들(도시되지 않음)에서의 각각의 부착 측정을 통해 수득된 부착 파라미터를 포함한다. 선박에 대한 부착 파라미터는 어떤 유형의 부착이 확인되는지와 외부 표면의 퍼센트로서 표현되는 이의 규모를 가리킬 수 있다. 예를 들어, 하나의 선박의 부착 파라미터는, 선박의 외부 표면의 10%가 가벼운 점액 물질로 피복되었으며, 20%가 무거운 점액 물질로 피복되었고, 또 다른 5%가 수초로 피복되었으며, 외부 표면의 또 다른 10%가 무거운 동물 부착물로 피복되었음을 가리킬 수 있다. 단계 S12 내지 S15에서 부착 파라미터를 기반으로, 부착 점수는 각각의 선박에 대해 계산된다. 이들 부착 점수는 단계 S16에서 조합되어, 평균 부착 점수가 계산된다. 다음 단계 S17에서, 정적 부착 조도 값은, 이러한 정적 부착 조도 값을 계산된 평균 부착 점수와 연관짓는 표에 접근함으로써 수득된다. 일단 정적 부착 조도 값이 단계 S17에서 수득되면, 이 값은 코팅 1 및 Geo 구역과 함께 조도 데이터베이스에 추가된다. 따라서, 조도 데이터베이스는 정적 부착 조도 값을 코팅 1과 Geo 구역의 조합을 연관짓는 하나의 엔트리를 포함한다.

도 7은 일 구현예에서 조도 데이터베이스의 추출의 일례를 도시하고 있다. 알 수 있듯이, 코팅과 지리학적 구역의 각각의 조합에 대해, 연관된 정적 조도 값이 조도 데이터베이스에 존재한다. 지리학적 구역에 대한 정적 부착 조도 값의 의존성은 각각의 지리학적 구역에서의 서로 다른 환경으로 인한 것일 수 있다. 이들 환경은 예를 들어, 물의 조성, 물의 온도, 또는 기후 환경과 관련이 있을 수 있다. 각각의 코팅은 당연하게도, 이들 환경에 서로 다르게 반응하여, 지리학적 구역 당 서로 다른 코팅 성능을 초래할 수 있다. 예를 들어, 코팅 1은 대서양에서 코팅 2보다 더 효과적으로 부착을 방지하지만, 코팅 2는 인도양에서 확인되는 서로 다른 환경 하에 코팅 1보다 더 효과적으로 부착을 방지하는 것일 수 있다.

도 8은 일 구현예에서 부착 데이터베이스의 추출의 일례를 도시하고 있다. 이러한 추출에서, 코팅 1과 지리학적 구역인 "대서양"의 조합만 존재함을 주지한다. 이러한 추출에서 배 A 내지 배 J까지 10척의 선박이 존재하며, 이들 선박은 모두 코팅 1이 적용된 채로 대서양을 항해했다. 부착 파라미터들은 각각의 배의 드라이 독 사이클 동안 측정되었을 수 있다. 오로지 2개의 부착 파라미터인 가벼운 점액 물질에 의한 선체의 피복 퍼센트 및 무거운 점액 물질에 의한 선체의 피복 퍼센트만 본원에 나타나 있다. 각각의 배에 대해, 부착 점수가 계산되었다. 더욱이, 배들은 하위그룹들, 즉 낮은 부착 점수를 가진 하위그룹인 로우(Low), 중간 부착 점수를 가진 하위그룹인 미디움(Medium) 및 높은 부착 점수를 가진 하위그룹인 하이(High)로 분류되었다. 이로써, 하위그룹 당 평균 부착 점수를 계산할 수 있으며, 매우 높은 부착 점수를 가진 하나의 배로부터 기원하는 높은 부착 점수로의 왜곡을 방지한다. 이러한 구현예에서, 부착 점수가 8.3인 배 C는 평균 부착 점수를 더 높은 값으로 왜곡시킬 것이다.

각각의 배 A 내지 배 J는 그 자체의 드라이 독 기간을 가질 수 있으며, 따라서 코팅 1의 적용과 부착 파라미터의 측정 사이의 시간이 배에 따라 서로 다를 수 있으며, 이는 측정된 부착 파라미터에 자연적으로 영향을 미침을 주지해야 한다. 장기간의 드라이 독 사이클 기간을 가진 배는 일반적으로, 단기간의 드라이 독 사이클 기간을 가진 배보다 더 높은 부착 위험도에 있다. 더욱이, 배 J는 배 B보다 훨씬 더 많이 항해했을 수 있어서(즉, 더 높은 활동성을 가짐), 배 J의 경우 더 낮은 부착 점수가 수득될 수 있다. 부착 데이터베이스에서 선박의 운항 특징들 사이의 이러한 차이는 바람직하게는 예를 들어 조정 인자에 의해 가능한 한 많이 고려된다. 부착 데이터베이스에서 엔트리는 바람직하게는, 관련된 평균 부착 점수에 도달하기 위해 예를 들어 조정 인자들의 적용에 의한 선박의 운항 특징들에서의 이러한 차이를 고려한다.

도 9는 표의 예시적인 일례이며, 여기서 정적 부착 조도 값은 부착 점수와 연관이 있다. 표는 과학적 연구를 기반으로 할 수 있다.

도 10은 코팅 1, 2 및 3에 대한 각각의 총 조도 값을 도시하는 다이어그램이다. 총 조도 값은 3년의 기간 동안 계산된다. 일 구현예에서, 이러한 3년의 기간의 종료 시 총 조도 값은 코팅 1, 2 및 3의 각각의 동적 부착 조도 값이다. 도 10에서, 코팅 1의 동적 부착 조도 값은 파선으로 표시되어 있다. 상기 설명된 바와 같이, 각각의 동적 부착 조도 값을 기반으로, 총 조도 값 곡선이 계산되었다. 이러한 구현예에서, 시간에 따른 총 조도 값의 예상된 변화는 기하급수적인 증가일 것으로 추정되고, 따라서 기하급수적인 곡선이다. 알 수 있듯이, 이들 기하급수적인 증가로 인해, 특히 3년째에 3개의 코팅들의 총 조도 값은 유의하게 서로 다르다. 일반적으로, 더 높은 총 조도 값은 더 높은 저항과 연관이 있으며, 따라서 예를 들어 선박 소유주에게 더 높은 연료 비용과 연관이 있다.

도 11은 도 10에 도시된 총 조도 값과 연관이 있는 각각의 저항률을 도시하는 다이어그램이다. 저항률은 특히 총 조도 값을 입력값으로서 사용하는 CFD 모델링의 결과이다. 예상된 바와 같이, 코팅 3에 대한 저항률은 이러한 구현예에서 최소 저항률이다. 총 조도 값을 기반으로 한 저항률의 계산은 일정 기간 동안, 이러한 경우 도 10에 도시된 3년의 기간 동안의 총 조도 값의 통합을 포함할 수 있다. 예를 들어 선박의 저항률은 선박 소유주에게 있어서 다음의 드라이 독 사이클 동안 연료 비용의 지표일 수 있음을 이해해야 한다.

도 12는 코팅 3에 대한 저항률의 일례를 보여주며, 여기서 부착 데이터베이스에서 선박은 3개의 하위그룹들로 분류되었으며, 3개의 평균 부착 점수가 수득되었고, 후속적으로 3개의 정적 부착 조도 값, 3개의 동적 부착 조도 값, 3개의 부착 조도 값, 3개의 총 조도 값 및 마지막으로 3개의 저항률이 수득되었으며, 각각의 하위그룹에 대해 하나씩이었다. 하위그룹 하이는 부착 데이터베이스에서 최고 부착 점수를 가진 10%의 선박을 포함하며, 하위그룹 미디움은 중간 부착 점수를 가진 20%의 선박을 포함하고, 하위그룹 로우는 부착 데이터베이스에서 최저 부착 점수를 가진 70%의 선박을 포함하는 것일 수 있다. 이와 같이, 도 12에서 3개의 곡선은 코팅 3에 대해 발생하는 총 조도 값의 서로 다른 수준의 경향성을 가리킬 수 있다. 그런 다음, 하위그룹 로우의 곡선은 주요한 예측이고, 개연성이 있거나 또는 예측된 총 조도 값을 나타낸다. 그런 다음, 하위그룹 미디움의 곡선은 가능한 총 조도 값을 나타내지만, 하위그룹 로우와 연관된 총 조도 값보다는 가능성이 더 없다(unlikely). 하이그룹 하이의 곡선은 가능성이 없는 총 조도 값을 나타낸다.

도 13은 컴퓨터-실행 코팅 선택 과정에 사용될 수 있는 예시적인 데이터 처리 시스템을 예시하는 블록 다이어그램을 도시하고 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 데이터 처리 시스템(100)은 시스템 부스(106)를 통해 메모리 요소(104)에 커플링된 하나 이상의 프로세서(102)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 데이터 처리 시스템은 메모리 요소(104) 내에 프로그램 코드를 저장할 수 있다. 나아가, 프로세서(102)는 시스템 부스(106)를 통해 메모리 요소(104)로부터 접근되는 프로그램 코드를 실행할 수 있다. 일 양태에서, 데이터 처리 시스템은 프로그램 코드의 저장 및/또는 실행에 적합한 컴퓨터로서 실시될 수 있다. 그러나, 데이터 처리 시스템(100)은 본 명세서에서 기재된 기능들을 수행할 수 있는 프로세서 및 메모리를 포함하는 임의의 시스템 형태로 실시될 수 있음을 이해해야 한다.

메모리 요소(104)는 하나 이상의 물리적 메모리 장치, 예를 들어 로컬 메모리(108) 및 하나 이상의 벌크 저장 장치(110)를 포함할 수 있다. 로컬 메모리는 프로그램 코드의 실제 실행 동안 일반적으로 사용되는 랜덤 액세스 메모리 또는 다른 비-지속성 메모리 장치(들)를 지칭할 수 있다. 벌크 저장 장치는 하드 드라이브 또는 다른 지속성 데이터 저장 장치로서 실시될 수 있다. 프로세싱 시스템(100)은 또한, 실행 동안 벌크 저장 장치(110)로부터 회수되어야 하는 프로그램 코드의 횟수를 감소시키기 위해 적어도 일부 프로그램 코드의 일시적인 저장을 제공하는 하나 이상의 캐시 메모리(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

입력 장치(112) 및 출력 장치(114)로서 도시된 입력/출력(I/O) 장치는 선택적으로, 데이터 처리 시스템에 커플링될 수 있다. 입력 장치의 예로는, 키보드, 포인팅 장치, 예컨대 마우스 등이 있을 수 있으나 이들로 한정되는 것은 아니다. 출력 장치의 예로는, 모니터 또는 디스플레이, 스피커 등이 있을 수 있으나 이들로 한정되는 것은 아니다. 입력 장치 및/또는 출력 장치는 데이터 처리 시스템에 직접적으로 또는 개입 I/O 컨트롤러를 통해 커플링될 수 있다.

일 구현예에서, 입력 장치 및 출력 장치는 조합된 입력/출력 장치(도 13에서 입력 장치(112) 및 출력 장치(114)를 둘러싼 파선으로 예시되어 있음)로서 실시될 수 있다. 이러한 조합된 장치의 일례는 터치 센서티브 디스플레이로서, 이따금 "터치 스크린 디스플레이" 또는 간단하게는 "터치 스크린"으로도 지칭된다. 이러한 구현예에서, 장치에 대한 입력은 물리적 물체, 예컨대 스틸러스 또는 사용자의 손가락을 터치 스크린 디스플레이 상에서 또는 부근에서 이동시킴으로써 제공될 수 있다.

네트워크 어댑터(116)가 또한, 데이터 처리 시스템에 커플링되어, 개입 개인 또는 공공 네트워크를 통해 다른 시스템, 컴퓨터 시스템, 원격 네트워크 장치 및/또는 원격 저장 장치에 커플링될 수 있다. 네트워크 어댑터는, 상기 시스템, 장치 및/또는 네트워크에 의해 전송되는 데이터를 데이터 처리 시스템(100)으로 수신하기 위한 데이터 수신기(data receiver), 및 상기 데이터 처리 시스템(100)으로부터 상기 시스템, 장치 및/또는 네트워크로 데이터를 전송하기 위한 데이터 전송기(data transmitter)를 포함할 수 있다. 모뎀, 케이블 모뎀 및 이더넷 카드(Ethernet card)가 데이터 처리 시스템(100)과 함께 사용될 수 있는 서로 다른 유형의 네트워크 어댑터들의 예들이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 메모리 요소(104)는 어플리케이션(118)을 저장할 수 있다. 다양한 구현예들에서, 어플리케이션(118)은 로컬 메모리(108), 하나 이상의 벌크 저장 장치(110) 내에 저장되거나, 또는 로컬 메모리 및 벌크 저장 장치로부터 이격되어 저장될 수 있다. 데이터 처리 시스템(100)은 어플리케이션(118)의 실행을 용이하게 할 수 있는 운항 시스템(도 13에 도시되지 않음)을 추가로 실행할 수 있음을 이해해야 한다. 실행 가능한 프로그램 코드 형태로 실시되는 어플리케이션(118)은 데이터 처리 시스템(100), 예를 들어 프로세서(102)에 의해 실행될 수 있다. 어플리케이션의 실행에 응답하여, 데이터 처리 시스템(100)은 본원에 기재된 하나 이상의 작업 또는 방법 단계를 수행하도록 배치될 수 있다.

또 다른 양태에서, 데이터 처리 시스템(100)은 클라이언트 데이터 처리 시스템을 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 어플리케이션(118)은, 실행되는 경우, "클라이언트"를 참조로 하여 본원에 기재된 다양한 기능들을 수행하도록 데이터 처리 시스템(100)을 배치하는 클라이언트 어플리케이션을 나타낼 수 있다. 클라이언트의 예로는, 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 모바일폰 등이 있을 수 있으나 이들로 한정되는 것은 아니다.

보다 다른 양태에서, 데이터 처리 시스템(100)은 서버를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 시스템은 (HTTP) 서버를 나타낼 수 있고, 이 경우 어플리케이션(118)이 실행되는 경우 (HTTP) 서버 작업을 수행하도록 데이터 처리 시스템을 배치할 수 있다.

본 발명의 다양한 구현예들은 컴퓨터 시스템을 이용하기 위한 프로그램 산물로서 실시될 수 있으며, 여기서 프로그램 산물의 프로그램(들)은 구현예들(본원에 기재된 방법을 포함함)의 기능을 한정한다. 일 구현예에서, 프로그램(들)은 여러 가지 비-트랜지토리 컴퓨터-판독 가능 저장 매체들 상에 포함될 수 있으며, 본원에서 사용되는 바와 같이 "비-트랜지토리 컴퓨터-판독 가능 저장 매체"라는 표현은 모든 컴퓨터-판독 가능 매체들을 포함하며, 트랜지토리 전파 신호(transitory, propagating signal)만 예외로 한다. 또 다른 구현예에서, 프로그램(들)은 여러 가지 트랜지토리 컴퓨터-판독 가능 저장 매체들 상에 포함될 수 있다. 예시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체로는, (i) 정보가 영구적으로 저장되는 비-작성 가능한(non-writable) 저장 매체(예를 들어 컴퓨터 내의 판독 전용 메모리 장치, 예컨대 CD-ROM 드라이브에 의해 판독 가능한 CD-ROM 디스크, ROM 칩 또는 임의의 유형의 고체 상태의 비-휘발성 반도체 메모리); 및 (ii) 변경 가능한 정보가 저장되는 작성 가능한 저장 매체(writable storage media)(예를 들어 플래쉬 메모리, 디스켓 드라이브 또는 하드 디스크 드라이브 내의 플로피 디스크 또는 임의의 유형의 고체 상태의 랜덤-액세스 반도체 메모리) 등이 있으나 이들로 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터 프로그램은 본원에 기재된 프로세서(102) 상에서 운용될 수 있다.

본원에서 사용되는 용어는 특정한 구현예를 설명하기 위한 것을 목적으로 할 뿐, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 본원에 사용된 바와 같이, 단수형("a," "an" 및 "the")은 문맥상 명확하게 다르게 지시하지 않는 한, 복수형을 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는 언급된 특징, 정수, 단계, 작업, 요소 및/또는 구성성분의 존재를 명시하는 것이지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작업, 요소, 구성성분 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않음을 추가로 이해할 것이다.

하기 청구항에서 모든 의미 또는 단계와 작동 요소들의 상응하는 구조, 물질, 작용 및 등가물들은 구체적으로 청구된 다른 요소들과 조합하여 기능을 수행하기 위한 임의의 구조, 물질 또는 작동을 포함하고자 한다. 본 발명의 구현예에 대한 설명은 예시를 위해 제시되었지만, 배제적이거나 또는 실시를 개시된 형태로 제한하려는 것이 아니다. 당업자는 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않으면서 많은 변형 및 변화들을 알게 될 것이다. 본 발명의 원리 및 일부 실행 가능한 적용들을 최상으로 설명하고, 고려된 특정한 용도에 적합하게 된 다양한 변형들과 함께 다양한 구현예들에 대해 다른 당업자들이 본 발명을 이해할 수 있도록, 구현예가 선택되고 기재되었다.

Claims (15)

1. 일정 시간 동안 물에 적어도 부분적으로 침지될 인공 물체(예를 들어 선박 또는 해양 굴착선(offshore drilling station))의 외부 표면에 코팅을 적용하는 방법으로서,
   침지된 물체와 물 사이에 상대적인 움직임(relative movement)이 존재하고,
   상기 코팅은 코팅 세트에 대해 최소 저항률(resistance rating)을 가지며,
   상기 방법은
   - 컴퓨터-실행 코팅 선택 과정을 포함하며, 상기 컴퓨터-실행 코팅 선택 과정은
   - 코팅 세트의 각각의 코팅에 대해, 각각의 코팅과 연관된 부착 조도 값(fouling roughness value), 마크로 조도 값(macro roughness value) 및 마이크로 조도 값(micro roughness value)을 기반으로 외부 표면의 총 조도 값(total roughness value)을 수득하는 단계, 및
   - 코팅 세트로부터 코팅을 선택하는 단계로서, 여기서, 선택된 코팅이 일정 기간 동안 수득된 총 조도 값과 연관된 최소 저항률을 가지는 단계
   를 포함하고,
   상기 부착 조도 값은 해양 부착 유기체의 상기 인공 물체로의 침강 연관 조도에 관한 것이며,
   상기 마크로 조도 값은 상기 인공 물체의 외부 표면 또는 기판 제조 및 페인트 적용 공정으로부터 기인한 조도에 관한 것이고,
   상기 마이크로 조도 값은 코팅 물질의 표면으로부터 기원하는 조도에 관한 것이며,
   상기 방법은 선택된 코팅을 인공 물체의 외부 표면에 적용하는 단계를 추가로 포함하는, 코팅을 적용하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   각각의 코팅과 연관된 부착 조도 값의 계산이,
   - 각각의 코팅과, 상기 인공 물체가 일정 기간 동안 위치할 것으로 예상되는 지리학적 구역의 조합을 각각의 정적(static) 부착 조도 값과 연관짓는 조도 데이터베이스에 접근(access)하는 단계;
   - 상기 정적 부착 조도 값을 회수(retrieve)하는 단계;
   - 상기 인공 물체의 예상된 활동성을 일정 기간 동안 확인(account for)함으로써 상기 정적 부착 조도 값을 동적(dynamic) 부착 조도 값으로 전환하는 단계;
   - 상기 동적 부착 조도 값 및 시간에 따른 부착 조도 값의 예상된 변화를 기반으로 부착 조도 값을 계산하는 단계
   를 포함하는, 코팅을 적용하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   코팅 세트의 코팅과 지리학적 구역의 조합과 연관된 하나 이상의 정적 부착 조도 값이
   - 부착 데이터베이스로부터, 지리학적 구역에 존재하는 물에 적어도 부분적으로 침지될, 코팅이 적용된 복수의 인공 물체들의 부착에 관한 파라미터를 회수하는 단계;
   - 복수의 인공 물체들 중에서 각각의 인공 물체에 대한 파라미터를 기반으로 부착 점수를 계산하여, 부착 점수를 수득하는 단계;
   - 상기 부착 점수들의 대표값을 계산하는 단계; 및
   - 부착 점수의 계산된 대표값을 정적 부착 조도 값과 연관짓는 표로부터 정적 부착 조도 값을 수득하는 단계
   에 의해 도출되는(derived) 것인, 코팅을 적용하는 방법.
4. 제3항에 있어서,
   복수의 인공 물체들이 2개 이상의 하위그룹으로 분류되며, 2개 이상의 상기 하위그룹들 중 각각의 하위그룹이 각각의 부착 점수 범위와 연관이 있으며, 각각의 범위가 중첩되지 않으며, 각각의 하위그룹이 각각의 하위그룹의 각각의 범위 내에 부착 점수를 갖는 인공 물체만 포함하고;
   각각의 하위그룹에 대해, 개별 평균이 계산되고, 후속해서 개별 정적 부착 조도 값, 개별 동적 부착 조도 값, 개별 부착 조도 값 및 개별 총 조도 값이 계산되는, 코팅을 적용하는 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 마크로 조도 값이
   - 하나 이상의 초기 기판 마크로 조도 점수, 코팅 마크로 조도 점수 및 시간-의존적 마크로 조도 점수를 기반으로 마크로 조도 점수를 계산하는 단계; 및
   - 상기 마크로 조도 점수를 기반으로 마크로 조도 값을 계산하는 단계
   로부터 도출되는 것인, 코팅을 적용하는 방법.
6. 제1항에 있어서,
   마이크로 조도 값이
   - 초기 마이크로 조도 점수 및 시간-의존적 마이크로 조도 점수를 기반으로 마이크로 조도 점수를 계산하는 단계; 및
   - 상기 마이크로 조도 점수를 기반으로 마이크로 조도 값을 계산하는 단계
   로부터 도출되는 것인, 코팅을 적용하는 방법.
7. 제1항에 있어서,
   최소 저항률이 총 조도 값, 상기 인공 물체의 모양 및 크기, 및 상기 인공 물체의 운항 속도 중 하나 이상을 기반으로 한 컴퓨터 유체 동적 모델(Computational Fluid Dynamics model)에 의해 계산되는, 코팅을 적용하는 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 외부 표면이 2개 이상의 분절(segment)로 분절화되고,
   상기 외부 표면의 총 조도 값이 제1 분절의 총 조도 값과 제2 분절의 총 조도 값의 조합인, 코팅을 적용하는 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 외부 표면이 수선부(Boot Top part), 수직 측부(Vertical Side part) 및 평저부(flat Bottom part)로 분절화되는, 코팅을 적용하는 방법.
10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    선택된 코팅이 부착, 부식, 고체 및 액체 입자 마모, 및 UV 흡광 및 얼음으로 인한 저하 중 하나로부터 보호하도록 배치되는, 코팅을 적용하는 방법.
11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    물에 적어도 부분적으로 침지될 상기 인공 물체의 외부 표면이 선박 선체를 포함하는, 코팅을 적용하는 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 선박을 요망되는 속도로 이동시키기 위한 필요 동력(power requirement)이, 선택된 코팅으로 코팅된 선박 선체에 대해 계산되는, 코팅을 적용하는 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 필요 동력이, 예측된 연료 소비량 또는 예측된 온실 가스 배출량으로 전환되는, 코팅을 적용하는 방법.
14. 하나 이상의 소프트웨어 코드부를 저장하는, 컴퓨터-판독 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 소프트웨어 코드부는 컴퓨터 시스템 상에서 운용되는 경우, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 코팅 선택 과정을 실행하도록 구성되는,
    컴퓨터 프로그램 제품.
15. 하나 이상의 소프트웨어 코드부를 저장하는 비-트랜지토리(non-transitory) 컴퓨터-판독 저장 매체로서,
    상기 소프트웨어 코드부는 컴퓨터에 의해 실행되거나 또는 처리되는 경우, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 코팅 선택 과정 단계를 포함하는 실행 가능한 작업을 수행하도록 구성되는,
    비-트랜지토리 컴퓨터-판독 저장 매체.

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